第六章 非逻辑方法

飞越北极的海军上将伯德称凡尔纳是他的领路人； 潜水艇发明者西蒙莱克称凡尔纳是他一生事业的总指 挥；气球及深海探险家、无线电发明者等都一致承认 凡尔纳是启发过他们思路的人；法国著名元帅利奥台 说，现代科学只不过是将凡尔纳的预言付诸实践的过 程而已。深刻的启示，高度的赞誉，正说明幻想对科 学认识的巨大意义，然而它却出于一个文学家的脑际。

类比法在科学认识中的作用
首先，类比法是提出科学假说的一个重要推理方法。 在科学史上，许多重要的科学假说，就是应用类比方 法建立起来的。例如，1923年法国物理学家德布罗意将光 学现象和力学现象作了如下类比：在几何光学中，光运动 遵循光程最短原理，在经典力学中，质点的运动遵循力学 最小作用原理，且两条原理数学方程式酷似，而光具有波 粒二象性，于是大胆推论：物质粒子也应具有波粒二象性。 进而他把光的波长与动量的关系和实物粒子(要推测的)波 长与动量的关系进行类比，预言了物质波的波长。


哲学家兼自然科学家的康德说：“每当理 智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往 往能指引我们前进。” 辩证法大师黑格尔也 曾高度评价类比法，认为它理应在经验科学 中占据很高地位。享有“天空立法者”美誉 的开普勒说，他很喜欢类比，甚至称类比是 他“最可靠的老师”。

类比法的局限
然而事情总是一分为二的，当我们充分肯定


想象有下列特点： 第一，创造性想象是一种创造性的综合，它是把各 个改造过的成分纳入新的联系而建立起来的新的完整 形象。 第二，创造性想象的结果，是其内容从直观上得 到加深了的“形象概念”。凯库勒提出苯的环状分于 结构式就是运用创造性想象构成的“形象概念”，把 有机化学中苯的化学式和“龟壳”状图形结合起来， 使我们对苯的化学结构有更形象、更正确、更深刻的 认识。

1927年，德布罗意的推论和预言被实验所证实。 德布罗意的成功启发了薛定谔的思路，薛定 谔又将经典力学和几何光学作了如下类比； 经典力学和几何光学的数学形式相同，而几 何光学是波动光学的近似，因此预言经典力 学也可能是波动力学的近似，由此导致波动 力学的创立。
其次，类比法也是促进技术发展的一种科 学方法。 “物以类聚”，“物之不同，物之性也”。 然而异中有同，同中有异，此乃事物的普遍规 律。知其相似而类比，不仅可对未知事物作出 预言，得到科学发现，也是模拟自然现象创制 人工自然和技术手段的逻辑基础。
列宁说：“如果一个人完全没有这样来幻想的能力， 如果他不能间或跑到前面去，用自己的想象力来给刚 刚开始在他手里形成的作品勾画出完美的图景——那 我就真是不能设想，有什么刺激力量会驱使人们在艺 术、科学和实际生活方面从事广泛而艰苦的工 作，并把它们坚持到底。” 唯有张开科学想象的神 翼，方能阅尽人间春色、尽窥宇宙奥秘。培养富有浪 漫主义精神的想象力是科技工作者提高思维能力不可 缺少的重要一环。


再次，类比的推理规则是很不严密的。逻辑推理 的结论的可靠程度与其推理规则的严密程度成正比。 就规则的严密性而言，演绎法最好，归纳法次之， 类比法最差，因之，就推理结论的可靠性而言，演 绎法最大，归纳法次之，类比法最小。


然而逻辑推理的可靠性又似乎与其创造性 成反比，类比法可靠性最小而创造性最大， 这是它在认识功能上的重要特点。在一定意 义上说，类比法的创造性是以它的逻辑上的 不可靠性为代价的，因此在实际应用中，应 扬其所长，避其所短。

再次，类比法可以促进科学研究方法的发展。自 然科学各学科以自然界特定领域的特定现象为研究 对象，各种现象和规律的相似性，为彼此间的类比 提供了基础。如控制论创始人维纳，把生物的合目 的性动作与机器从功能上加以类比，进行功能模拟， 并结合其他方法的综合运用，创立了控制论科学及 其方法；如地质学家赖尔通过对地层的横比和不同 时期形成的各地层情况的纵比，建立了地质渐进论 和“将今论古”的方法。



(1)意象是对同类事物形象的一般特征的反映。形 象思维过程的一般形式是运用意象进行联想和想象。 (2)联想是指由一事物想到另一事物的思维活动。 形象联想是从一个意象想到另一个意象的思维活动， 它通过反映意象之间的关系来把握意象的内容，它 是对意象有所断定的思维形式，它通过类比来揭示 意象之间的差别、相似或接近。

创造性想象是在头脑中独立地创造新形象 的思维活动。它又分幻想、空想和理想三种 形式。幻想一般是对未来的想象，幻想中符 合事物的客观发展规律，并能有计划、有步 骤实现的，称理想，反之，则称空想。


儒勒· 凡尔纳 1828～1905
在人类的认识史中，富于想象并导致 成功的例子举不胜举。诸如千里眼、顺风 耳、腾云驾雾、大闹天宫之类的幻想，早 已成为现实。被誉为“科学幻想之父”的 法国作家儒勒· 凡尔纳，就是一个未来事 物的伟大设想者。他一生积累了2500多本 笔记，致使“秀才不出门，全知天下事。” 关于20世纪的奇迹，如电视、直升飞机、 潜水艇、霓虹灯、导弹、坦克等几乎没有 一样不为他所预见，而且写得样样详细、 头头是道、栩栩如生。



如生物所具有的小巧、灵敏、快速、高效、结构 严谨、可靠、抗干扰等许多特性，为人们提供了各 种仿生技术的原型和机理。如蝙蝠与雷达、狗鼻与 电子犬、苍蝇复眼与照相机、响尾蛇与导弹、螳螂 与机械手、青蛙与跟踪系统、蝴蝶引诱素与杀虫剂 等等，就是在与原型功能机制的类比中仿制而成的。 现代仿生学、人工智能乃至高科技绿化技术，从科 学方法的角度看，都离不开类比。

苯的环状结构式的提出者、德国著名化学家凯库勒曾 经自叙道：1865年的一天“事情进行的很不顺利，我的心 想着别的事了，我把椅子转向炉边，进入半睡眠状态。原 子在我眼前飞动，长长的队伍变化多姿，靠近了，联系起 来了，一个个扭动着回转着，象蛇一样。看，那是什么？ 一条蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前轻蔑地旋转着。”他 哆嗦了一下，醒了过来，想出苯分子中的六个碳原子可能 象蛇一样一个接着一个排列，最后首尾结合而成环状。经 过进一步地证明，他提出了苯的第一个环状结构式。
二、形象思维
形象思维是在形象地反映客体的具体形状或 姿态的感性认识基础上，通过意象、联想和想象 来揭示对象的本质及其规律的思维形式。 意象：对同类事物形象一般特征的反映； 联想：由一事物想到另一事物的思维活动； 想象：在联想的基础上加工原有意象而创造 出新意象的思维活动。

关于形象思维，我国著名科学家钱学森曾发表过如 下看法： “形象思维与抽象思维都是科学研究中不可缺少的思 维手段，以前对抽象思维研究较多，以致用电子计算机 处理各种理论问题时势如破竹；对形象思维缺乏认识， 以致于处理图像领域中的大量问题时步履艰难。抽象思 维的研究成果曾大大地推进了科学文化的发展，那么我 们一旦掌握了形象思维学，会不会用它来掀起又一次新 的技术革命?这是颇值得玩味的一个设想。”

想象模型

2、想象模型是科学家获取新知识的重要工 具，如卢瑟福有核行星模型的提出，想象模型 又是理论知识发展的重要环节；想象是构造理 想实验这一重要科学方法的要素之一，如海森 堡通过“单电子衍射”的理想实验得出著名的 测不准关系；抽象性很强的数学所运用的“图 示法”，比如表格、图形就是一种形象思维方 法。

凯库勒从1863年开始致力于苯及其衍生物的研究。特别是 一八六五年期间，他脑子里始终充满着苯的6个碳原子和6个氢 原子，先后曾设想过几十种可能的排法，但都被他的推敲否定 了。长期的反复思考己使其神经达到了高度兴奋的地步，致使 休息睡眠时也余思末消。可见他对此的抽象思维已相当激烈和 深入。在这百思不解而又疲惫不堪的关键时刻，他周身感到一 股睡意的暖流，便朦胧入睡，看到一条蛇咬住自己的尾巴不动 了。这些具体实物的形象在脑里的再现仿佛在一种物质的饱和 溶液中加入了一粒晶种，顿时全部溶液开始结晶，苯的环状结 构式诞生了。可见形象思维在其中起到了重要作用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
类比法在科学认识中的作用时，对它的局限 性也必须予以足够重视。其局限性集中表现 在：在各种逻辑推理方法中，类比法是可靠 性最小的一种方法。这主要有以下原因：

首先，类比法是异中求同的方法。客观事物的相 似性和同一性，使类比法有可能获得正确的结论； 未考虑客观对象的差异性，这就失之全面；如果抓 住对象共有的偶然属性进行类比，就可能导致结论 的错误。 其次，类比推理的逻辑根据是不充分的，且前提 和结论之间没有必然联系，只是一种可能性，这就 决定了类比只是一种或然性推理。
类比法的长处

科学研究往往在学科的交接处容易得到开 创性发现，原因之一就是不同学科的理论渗 透和方法移植，类比法为此提供了工具。 类比法在各种逻辑推理方法中，是最富有 创造性的一种方法，与归纳、演绎相比具有 自己特殊的优点。


日本基本粒子物理学家汤川秀树曾有如下 经验之谈：“把不理解的事物与已知经验进 行类比，从中得到新的理解就是发现。” 如他把电磁力(已知经验)和核力(新事物) 进行类比，视核力为交换力，得到介子理论 的新发现，使日本获得第一块诺贝尔奖牌。


(3)想象是在联想的基础上加工原有意象而创造 出新意象的思维活动。科学想象是对记忆中的表象 进行加工改造之后得到的一种形象思维，它是科学 研究中最主要、最常用的形象思维形式。 想象分再造性想象和创造性想象。 再造性想象是根据别人对事物的描绘而在大脑中 形成的形象，这种形象虽是曾经存在过或现仍存在 着，但想象者在实践中没有碰见过它们。
三、直觉思维和灵感思维

直觉：不受固定的逻辑规则约束而直接领悟 事物本质的思维形式； 灵感：特殊的心理体验和心理过程，表现 为豁然开朗的顿悟； 基本特征： ①认识发生的突发性； ②认识过程的突变性； ③认识成果的突破性；





所谓直觉，是指对突然出现在人们面前的新 的事物和现象的极为敏锐的深入洞察、准确判断 和本质理解。在科学研究过程中，对机遇的迅速 捕捉和对机遇现象内含价值的敏感意识，就是直 觉效应的一种表现。例如，达尔文阅读马尔萨斯 《人口论》，当读到关于繁殖过剩而引起生存竞 争的理论时，突然想到：在生存竞争的条件下， 有利的变异会保留下来，这就是“适者生存”理 论的发端，继此前进，创立了“进化论”。

3、形象思维在技术领域更有意义

这是因为，技术就一般意义来说，属 于理论的“物化”。如人工智能机、工程 建筑等，既有理论渗入的内涵，又有可感 可察的形态。而智能机的“类人性”，建 筑的布局和造型等，早在技术构思和设计 中，就以“形象” 出现于设计者的头脑中。


正如马克思指出的：“蜜蜂建筑蜂房的本领 使人间的许多建筑师感到惭愧。但是，最蹩脚 的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地 方，是他在用蜂蜡建筑蜂房以前，已经在自己 的头脑中把它建成了。劳动过程结束时得到的 结果，在这个过程开始时就已经在劳动者的表 象中存在着，即已经观念地存在着”。可以说， 形象思维是技术工作者必不可少的工具。
本章目录
1
方法论概说 科研选题方法 观察方法 实验方法 观察实验中的机遇
2 3
3 4 3
5
6 3
非逻辑思维方法
假说方法
7
第六章 非逻辑思维方法
1、类比方法
2、形象思维 3、直觉思维和灵
感思维
一、类比方法
1、类比推理及其类型 类比方法在逻辑学上又叫类比推理，它是根据两类对象之 间在某些方面的相似或相同推断它们在其他方面也可能相似 或相同的逻辑思维方法。其一般形式可表示为： A对象具有a，b，c，d属性 B对象具有a’，b’，c’， 属性 —————————————————— 所以，B对象可能有d’属性

一九七九年诺贝尔物理学奖的获得 者格拉肖深有体会地说；“对世界或人 类活动中的事物形象掌握得越多，越有 助于抽象思维。”

第三，创造性想象所创造的形象强调 甚至夸张了客体的某个属性。伽利略“惯 性原理”的提出，就是运用现实不可能存 在，想象无磨擦的“夸张”办法发现的。
想象在科学发现中的作用
1、借助想象可以提出假说 如爱因斯坦狭义相对论的创立、 “宇宙大爆炸说”、“板块结构说”等， 无一不是靠丰富的想象和联想，加上严 谨的逻辑论证而提出来的；